一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统和方法 |
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| 申请号 | CN202210697998.X | 申请日 | 2022-06-20 | 公开(公告)号 | CN115141650A | 公开(公告)日 | 2022-10-04 |
| 申请人 | 中海油天津化工研究设计院有限公司; 中海油能源发展股份有限公司; | 发明人 | 于海斌; 靳凤英; 田喜磊; 刘航; 李佳; 刘凯隆; 马晓彪; 李健; 王克富; 刘恒; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种馏分油轻质化生产轻质芳 烃 的系统和方法。本 申请 将重整重芳烃首先通过缓和预加氢处理，高选择性饱和稠环芳烃芳环，得到预加氢产物；加氢精制柴油经模拟移动床 吸附 分离装置分离得到吸附分离非芳烃及吸附分离重芳烃；吸附分离重芳烃与预加氢产物混合后进入轻质化反应器，最终得到高纯C6～C9轻质芳烃。本发明可显著提高模拟移动床吸附分离+轻质化组合工艺中预加氢单元的操作周期，进而确保整套工艺的长周期稳定运行；提升轻质化工艺处理原料的多样性；防止芳烃过度加氢饱和，提高轻质芳烃收率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统，其特征在于：包括模拟移动床吸附分离装置(3)和预加氢反应器(4)；所述模拟移动床吸附分离装置(3)和预加氢反应器(4)的出料口均与轻质化反应器(5)的进料口相连；所述轻质化反应器(5)的出料口与分离系统(6)连接； |
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| 说明书全文 | 一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统和方法技术领域[0001] 本发明涉及石油处理技术领域，特别涉及一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统和方法。 背景技术[0002] 随着世界原油的重质化问题日趋严重，油品加工难度逐渐增大，炼化企业副产柴油馏分油的产量迅速增加，如何对其进高值化利用成为炼化行业亟待解决的问题。目前对该部分油品的利用主要通过加氢裂化工艺生产石脑油或富芳汽油，同时副产一定量的柴油。但柴油消费量已经达峰，汽油消费量也将在近几年内达峰，未来燃料油市场将快速萎缩，采用传统加氢裂化工艺加工柴油馏分油变得愈加困难，而化工品的消费量逐年快速增长，因此将柴油馏分油转化为高价值的化工品基础原料是未来的发展方向。 [0003] 近年来开发的模拟移动床吸附分离工艺及重芳烃轻质化工艺为实现富芳重油向化工品基础原料的转化开辟了新的途径。重整重芳烃可直接通过轻质化工艺转化为高纯轻质芳烃及优质乙烯裂解料；柴油馏分采用模拟移动床吸附分离+重芳烃轻质化组合工艺也可得到高纯轻质芳烃及优质乙烯裂解料；为实现柴油馏分油的高值化利用开辟了新途径。 [0004] 其中的轻质化工艺是整个组合工艺的关键，其主要包括两个单元：预加氢单元及轻质化单元。预加氢单元选用贵金属催化剂，耐S、N性能差，轻质化单元选用非贵金属催化剂，具有较强的耐S、N性能。重整重芳烃S、N含量极低，不会对贵金属预加氢催化剂性能造成影响；而吸附分离重芳烃中含有一定量的S、N，其可抑制贵金属催化剂的活性，降低单程寿命，严重影响催化剂性能，因此需进一步优化工艺以解决上述问题。 [0005] 中国专利CN201811508969.4公开了一种直馏柴油的处理方法，该处理方法包括：通过溶剂萃取法或者吸附分离法对直馏柴油进行脱芳烃处理，得到富芳烃组分和脱芳烃组分；通过柴油加氢改质工艺或者芳烃加氢轻质化工艺对富芳烃组分进行加氢改质处理，得到改质产品；对脱芳烃组分进行蒸汽裂解处理，得到烯烃产品。其中，直馏柴油中的芳烃的质量含量为10～30％。通过对直馏柴油进行脱芳烃处理后再作为蒸汽裂解原料，如此可充分发挥蒸汽裂解反应器能力，有效提高蒸汽裂解三烯收率，减少炉管结焦，延长运行周期，提高蒸汽裂解效益。本发明实施例还对分离后的富芳烃组分进行加氢转化，同时实现富芳烃组分和脱芳烃组分的综合优化利用，达到有效提高直馏柴油利用率的目的； [0006] 中国专利CN201710461289.0公开了一种由加氢柴油最大化生产轻质芳烃的组合工艺方法，主要内容包括：加氢柴油先进入I段吸附分离装置，得到I段富含环烷烃、链烷烃的烷烃组分及I段富含芳烃的重芳烃组分；I段烷烃组分进入环烷烃脱氢反应器，得到富含芳烃的环烷烃脱氢产物，经气液分离后，液相进入II段吸附分离装置，得到II段富含链烷烃的烷烃组分及II段富含芳烃的重芳烃组分；I段、II段重芳烃组分与氢气进入重芳烃转化反应器，得到富含BTX的轻质芳烃产物，经分离后得到的氢气与部分C9+重芳烃共同返回重芳烃转化反应器继续反应，其余C9+重芳烃、干气、液化气、C5～C6非芳、BTX产物作为产品。该方法最大化生产轻质芳烃，具有原料适应性强、轻质芳烃收率高、氢耗低、芳烃无需抽提的优势。 [0007] 上述几种方法在一定程度上实现了柴油的高值化利用，但同时也存在以下几个问题：(1)未将原料中的稠环芳烃选择性加氢饱和芳环，吸附分离单元能耗高，吸附分离芳烃及非芳烃纯度低，导致轻质化产品轻质芳烃收率低；(2)处理原料种类单一，原料适应性差。 发明内容[0008] 本发明为了解决上述技术问题，所提供了一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统和方法。 [0009] 第一方面，本申请提供了一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统，是采用以下技术方案得以实现的。 [0010] 一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的系统，包括模拟移动床吸附分离装置和预加氢反应器；所述模拟移动床吸附分离装置和预加氢反应器的出料口均与轻质化反应器的进料口相连；所述轻质化反应器的出料口与分离系统连接；所述分离系统的轻质化重组分出料口与预加氢反应器的进料口连接。 [0011] 进一步的，预加氢反应器的进料口设有第一进料泵。 [0012] 进一步的，拟移动床吸附分离装置的进料口设有第二进料泵。 [0013] 进一步的，氢气压缩机分别与预加氢反应器、轻质化反应器的进气口连接。 [0014] 第二方面，本申请提供了一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的方法，是采用以下技术方案得以实现的。 [0015] 一种馏分油轻质化生产轻质芳烃的方法，包括以下步骤： [0016] S1.馏分油Ⅰ与氢气混合后转入预加氢反应器，在一定的反应条件下稠环芳烃选择性加氢饱和生成单环芳烃，得到预加氢产物； [0017] S2.馏分油Ⅱ进入模拟移动床吸附分离装置，分离芳烃和非芳，得到吸附分离重芳烃和吸附分离非芳烃，吸附分离非芳烃排出反应器； [0018] S3.将步骤S2得到的吸附分离重芳烃及步骤S1得到的预加氢产物与氢气混合后进入轻质化反应器，选择性开环、断侧链，并发生烷基转移反应得到轻质化产物； [0019] S4.轻质化产物进入分离系统，得到富含正构烷烃的干气和液化气、轻石脑油、C6～C9轻质芳烃、C10芳烃及轻质化重组分；干气和液化气、轻石脑油、C6～C9轻质芳烃及C10芳烃排出反应器；轻质化重组分作为循环油与馏分油Ⅰ混合后进入预加氢反应器。 [0020] 进一步的，馏分油Ⅰ为重整重芳烃；馏分油Ⅱ为加氢精制直馏柴油、氢精制航煤、加氢精制催化裂化柴油、加氢精制乙烯焦油、加氢精制DCC柴油中的一种或多种。优选的，馏分油Ⅱ为加氢精制直馏柴油、氢精制航煤、加氢精制催化裂化柴油中的一种或多种。 [0022] 进一步的，步骤S1中，预加氢反应器的操作条件为：温度120～400℃，压力3～‑112MPa，氢油体积比400：1～2000：1，质量空速0.5～5h 。优选的，预加氢反应器的操作条件‑1 为：温度160～360℃，压力4～6MPa，氢油体积比600：1～1200：1，质量空速1.5～4.0h 。 [0023] 进一步的，步骤S1中，预加氢反应器为固定床反应器。 [0024] 进一步的，步骤S2中，模拟移动床吸附分离装置装填的吸附剂为Zn/Y。 [0025] 进一步的，步骤S2中，模拟移动床吸附分离装置的操作条件为：吸附脱附温度50～150℃，解吸剂与预加氢产物质量比例为0.8:1～2.0:1，吸附床层数8～24，床层切换时间 100～1000s。优选的，模拟移动床吸附分离装置的操作条件为：吸附脱附温度80～100℃，解吸剂与预加氢产物质量比例为1.0:1～1.8:1，吸附床层数12～16，床层切换时间300～ 800s。 [0026] 进一步的，步骤S3中，轻质化反应器装填的轻质化催化剂为金属负载的分子筛型催化剂；活性金属为第ⅥB族和/或第Ⅷ族金属；分子筛包括Y分子筛、β分子筛、MCM‑22分子筛及MCM‑41分子筛中的一种。优选的，轻质化催化剂活性金属为Co、Ni、Mo、W中的一种或多种；分子筛为Y分子筛、β分子筛及MCM‑41分子筛中的一种。 [0027] 进一步的，步骤S3中，轻质化反应器的操作条件为：反应压力4.0～10.0MPa，氢油‑1体积比600：1～1500：1，质量空速为0.5～5.0h ，反应温度350～460℃。优选的，轻质化反应器的操作条件为：反应压力5.0～8.0MPa，氢油体积比800：1～1000：1，质量空速1.0～3.0h‑1 ，反应温度380～440℃。 [0028] 进一步的，步骤S3中，轻质化反应器为固定床反应器。 [0029] 需要说明的是，本申请的分离系统由气液分离器和精馏塔集成得到。 [0030] 本申请具有以下有益效果。 [0031] 1.本申请可同时处理多种性质差别较大的馏分油，原料适应性强； [0032] 2.本申请根据原料性质不同灵活选取不同进料位置，提高了预加氢反应器的操作周期，确保整套工艺的长周期稳定运行； [0034] 图1是本发明的工艺流程示意图。 [0035] 其中，1.第一进料泵；2.第二进料泵；3.模拟移动床吸附分离装置；4.预加氢反应器；5.轻质化反应器；6.分离系统；7.氢气压缩机。 具体实施方式[0036] 下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的说明。 [0037] 如图1所示，馏分油Ⅰ通过第一进料泵1与氢气(氢气压缩机10提供)混合后经预加氢反应器4，在较缓和的反应条件下高选择性地加氢饱和稠环芳烃芳环，保留一个芳环，得到预加氢产物；馏分油Ⅱ通过第二进料泵2进入模拟移动床吸附分离装置3，分离其中的芳烃和非芳，得到吸附分离重芳烃和吸附分离非芳烃；吸附分离非芳烃排出反应器；吸附分离重芳烃及预加氢产物与氢气(氢气压缩机10提供)混合后进入轻质化反应器5，选择性开环、断侧链，并发生烷基转移反应得到轻质化产物；轻质化产物进入分离系统6，得到富含正构烷烃的干气和液化气、轻石脑油、C6～C9高纯轻质芳烃、C10芳烃及轻质化重组分；干气和液化气、轻石脑油、C6～C9高纯轻质芳烃及C10芳烃排出反应器；轻质化重组分作为循环油与馏分油Ⅰ混合后再次进入预加氢反应器4。 [0038] 实施例1 [0039] 以某炼厂的重整重芳烃及加氢直馏柴油为原料，两种原料质量比为1：2，原料组成如表1所示。 [0040] 预加氢反应器装填Pt/Al2O3催化剂，Pt载量0.28wt％，反应温度180℃，压力5MPa，‑1氢油体积比800：1，质量空速2.0h ； [0041] 模拟移动床吸附分离装置装填Zn/Y分子筛，Zn负载量为6wt％；吸附脱附温度80℃，解吸剂与预加氢产物质量比例为0.8:1，吸附床层数16，床层切换时间300s； [0042] 轻质化反应器装填Co‑Mo/Y分子筛催化剂，Co载量3wt％，Mo载量8wt％。反应温度‑1400℃，压力5.0MPa，氢油体积比800：1，质量空速1.5h 。 [0043] 通过本申请方法，结果如表2所示。 [0044] 实施例2 [0045] 以某炼厂的重整重芳烃及加氢催化裂化柴油为原料，两种原料质量比为1：2，重整重芳烃性质与实施例一致，加氢催化裂化柴油组成如表1所示。 [0046] 预加氢反应器装填Pd/硅铝催化剂，Pd载量0.23wt％，反应温度240℃，压力6MPa，‑1氢油体积比800：1，质量空速2.0h ； [0047] 模拟移动床吸附分离装置装填Zn/Y分子筛，Zn负载量为6wt％；吸附脱附温度90℃，解吸剂与预加氢产物质量比例为1.2:1，吸附床层数16，床层切换时间600s； [0048] 轻质化反应器装填Ni‑W/β分子筛催化剂，Ni载量4wt％，W载量10wt％。反应温度‑1400℃，压力6.0MPa，氢油体积比1000：1，质量空速1.5h 。 [0049] 通过本申请方法，结果如表2所示。 [0050] 实施例3 [0051] 以某炼厂的重整重芳烃、加氢直馏柴油、加氢催化柴油、加氢DCC柴油、加氢焦化柴油混合柴油为原料，重整重芳烃与加氢混合柴油质量比为1：2，重整重芳烃组成与实施例1一致，加氢混合柴油组成如表1所示。 [0052] 其他所有条件与实施例1相同，结果如表2所示。 [0053] 对比例 [0054] 原料、催化剂及所有反应器操作条件与实施例1完全相同，不同之处在于加氢精制直柴吸附分离重芳烃与重整重芳烃混合后一同进入预加氢反应器，之后进行轻质化反应，通过上述工艺，结果如表2所示。 [0055] 表1原料组成 [0056] [0057] 表2实验数据 [0058] [0059] 由表2可知，吸附分离重芳烃与重整重芳烃预加氢产物混合进入轻质化反应器，预加氢催化剂单程寿命显著提升，轻质化单元C6～C9芳烃收率明显增加。 [0060] 本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。 |
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